教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 高一 学期 春季 课题 《元素周期表的应用》 教科书 书 名：《必修第一册》教材 -出卷网-：上海科学技术-出卷网- 教学目标 1．进一步体会“元素位置-元素性质”间的关系，能够认识到周期表中位置靠近的元素性质是相近的。 2．通过分析和处理数据初步形成用归纳、演绎等方法解决问题的能力，并感受科学家在化学研究中所运用的“发现问题———理论预测———实验验证———应用实践”的科学方法，提高逻辑推理的核心素养。 3．通过了解科学家勇于探索的事迹，体验科学家严谨求实的科学态度和思辨求真的科学精神，体会元素周期律（表）在预测未知元素及其化合物性质以及在科学研究过程中的重要作用，认识化学与技术、社会、环境的相互关系。 教学重难点 教学重点： 应用元素周期表（律）预测元素及其化合物的性质 应用元素周期表（律）寻找并优化某些特定性质的材料。 教学难点： 应用元素周期表及元素周期律从毒性、安全性、热稳定性、绿色环保等角度优化制冷剂。 2．在预测元素及其化合物和寻找并优化某些特定性质的材料的过程中，进一步体会“元素位置-元素性质”间的相互关系。 教学过程 环节一：课堂引入 【PPT展示】手机、电脑、智能机器人照片。 【教师讲解】手机、电脑、智能机器人等高科技电子产品改变着我们的生活方式，提高了我们的生活质量，给我们的生活增添了不少乐趣。你知道这些电子设备的核心元件是什么吗？ 【问题链追问】 1．这些电子设备的核心元件是什么吗？ 2．如此功能强大的芯片，其主要组成元素是什么呢？ 3．硅为何可以用来制作芯片？它具有哪些特殊性质呢？ 4．硅之所以可以作芯片，源自于它作为半导体材料的特殊性质。什么是半导体材料呢？ 设计意图：以学生熟悉并感兴趣的高科技电子产品创设情境，设置环环相扣的问题链激发学生的求知欲望，同时在拓展视野中对半导体材料的概念普及为后续内容学习作铺垫。 环节二：应用一：预测元素及其化合物的性质 【PPT展示】第一个锗基晶体管和晶体锗的图片 【教师讲解】硅是重要的半导体材料。然而，最早发现的半导体材料是锗。世界上第一个晶体管和第一块集成电路的材料也是锗。 【问题链追问】 1．锗是何时被发现的？ 2．它具有怎样的性质呢？ 3．门捷列夫在编制第一张元素周期表时有没有预测出它的性质呢？ 【教师讲解】答案是肯定的，1869年，门捷列夫在编制第一张元素周期表时就预料到有原子量位于65-75之间的类硅的存在。直到1887年温科勒发现了锗，门捷列夫拿出十几年前预言的类硅的性质一一对照，竟然完全吻和。 【PPT展示】从仅含63种元素的第一张元素周期表到含有118种元素的现行元素周期表的演变过程动画。 设计意图：讲述学生熟悉的门捷列夫对类硅这一半导体材料的单质及其化合物的性质预测与温科勒对锗单质及其化合物测定结果高度吻合的事实，让学生深入体会元素周期表在预测元素及其化合物性质方面的应用价值，并在这个过程中培养严谨、求实的科学精神。 环节三：应用二：寻找某些特定性质的材料———半导体材料 【问题链设置】 1．元素金属性和非金属性的周期性变化规律如何？ 2．金属通常是电的良导体，非金属通常是电的不良导体。那导电性介于导体和绝缘体之间的半导体通常在周期表中的哪个位置容易找到呢？ 3．半导体材料就只有硅和锗吗？ 【教师讲解】 根据元素周期律，同周期，从左到右，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。同主族，从上到下，元素金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。我们可以很快在周期表中找到半导体材料可能出现的区域———金属与非金属的分界线附近。事实是否如此呢？我们刚才提到的Si和Ge毫无悬念的落在这个区域内。 第一代半导体材料主要是“元素半导体”。包括硅基和 ... ...
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